魏武國 尚永鋒 賴安卿
摘? 要:航空動力裝置是飛機的“心臟”,其相關知識、操作要領將伴隨飛行員的整個職業(yè)生涯。《航空動力裝置》是飛行員本科理論學習階段的必修課程,商用駕駛員執(zhí)照理論考試、航線運輸駕駛員執(zhí)照理論考試也涵蓋了該課程相關知識,相關理論教學單位也在持續(xù)建設該課程。針對目前教學中存在的不足之處,從“教”“學”兩方面提出課堂教學改革新思路:知識體系重新梳理、架構(gòu)、完善,加倍突出重點;施行不同種類發(fā)動機相同主題的對比講授、討論和學習;劃分學習小組,給各組設置不同的課后任務,以任務驅(qū)動學生學習,翻轉(zhuǎn)課堂。最終目的是讓學生掌握好該課程的重難點知識,為日后飛行訓練打下必要的理論基礎。
關鍵詞:課堂教學質(zhì)量? 課堂教學改革? 飛行技術(shù)專業(yè)? 航空動力裝置
中圖分類號:G71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1672-3791(2019)03(a)-0159-03
1? 課程地位
飛行技術(shù)是教育部《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)》中交通運輸類下設的本科專業(yè),主要培養(yǎng)國內(nèi)民航飛行員,是國家控制布點專業(yè)[1]。
航空動力裝置(含發(fā)動機、螺旋槳和附件系統(tǒng))是飛機的“心臟”,為保障飛行安全,發(fā)動機必須穩(wěn)定可靠的連續(xù)工作,持續(xù)產(chǎn)生推力。作為民航飛機駕駛員,執(zhí)行飛行任務前,必須熟悉執(zhí)飛機型所配發(fā)動機的性能、操作使用要求和限制;執(zhí)飛任務中,不管是在正常的大氣和飛行條件下,還是遭遇突發(fā)情況,都必須遵照飛行手冊正確操作發(fā)動機。因此,航空動力裝置的相關知識、操作要領貫穿了整個執(zhí)飛過程,也必將伴隨飛行員的整個職業(yè)生涯。
另一方面,航空動力裝置型號繁多,具體的操作要求、限制各不相同,但其工作原理和基本組成都是相同的,這就有必要在飛行員的初始養(yǎng)成階段,教授其航空動力裝置的一般知識。而《航空動力裝置》這門課程就總結(jié)了發(fā)動機、螺旋槳等的工作原理、性能特點、操作使用等內(nèi)容,成為飛行技術(shù)專業(yè)學生的必修課程。同時,商用駕駛員執(zhí)照理論考試、航線運輸駕駛員執(zhí)照理論考試也涵蓋了該課程的相關知識[2,3]。
鑒于《航空動力裝置》課程的重要性和在飛行員理論培養(yǎng)體系中的地位,有必要持續(xù)不斷地建設好這門課程。
2? 教學簡介
《航空動力裝置》課程包含了航空活塞發(fā)動機(含螺旋槳)和航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本組成、具體工作過程、性能特點、附件系統(tǒng)、操作使用、特情處置六大方面的知識。飛行學生在理論學習結(jié)束后的操作培養(yǎng)初期,需使用經(jīng)濟性好的航空活塞發(fā)動機式飛機作為教練機,因此該課程需介紹航空活塞發(fā)動機的相關知識。而航空燃氣渦輪發(fā)動機的相關知識,為學生高教機(渦輪式飛機)訓練及畢業(yè)后航線運輸飛行的實際操作打下基礎。
目前的教學方式以課堂理論教學(52學時)為主、實踐參觀(2學時)為輔,半學期完成教學任務。理論結(jié)業(yè)考試卷面成績和平時(出勤、課后作業(yè)和實踐參觀)成績按一定比例換算成總成績,超過60分為合格[4]。由于課堂理論教學占據(jù)了絕大部分時間,因此課堂教學質(zhì)量在很大程度上影響了學生對知識的掌握程度。
3? 目前存在的不足
為改善教學質(zhì)量,在課程的歷史發(fā)展中,基于當時的教育教學手段和技術(shù)條件,采取過一些措施,比如:購買、分解發(fā)動機實物來作教具,演示原理、展示結(jié)構(gòu)和組成;利用計算機多媒體技術(shù),開發(fā)多媒體課件,開展多媒體教學,并制作動畫來展示發(fā)動機的工作原理、結(jié)構(gòu)組成等;隨著信息技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)網(wǎng)絡課程,方便學生利用平板、手機等終端在線學習和在線測評、反饋,輔助課堂教學;布置課后作業(yè)、增加中間考核環(huán)節(jié),增強學生對重難點知識的吸收效果;等等。但是,通過分析近幾年學生結(jié)業(yè)考試的卷面情況,結(jié)合任課教師感受,發(fā)現(xiàn)該課程的教學依然存在著一些待完善之處。
3.1 在“教”的方面
(1)重難點不夠突出,因果分析不夠明晰。與飛行安全密切關聯(lián)、學生必須掌握的發(fā)動機不正常工作、預防處置措施等,基本上都被分散到各部件章節(jié)中去了。比如航空燃氣渦輪發(fā)動機常見的不正常工作情況——壓氣機喘振、燃燒室熄火、渦輪葉片斷裂及預防處置措施,分散在各部件的講授和學習中,沒有很好地集中在發(fā)動機宏觀整體層面來進行分析,沒有集中突出原理、構(gòu)造知識點與不正常工作、預防處置措施知識點的內(nèi)在聯(lián)系、及理論知識對實際操作的支撐。因此,在課程知識架構(gòu)方面沒有很好地以“培養(yǎng)學生解決問題的能力”為導向,而偏于“知識介紹”。
(2)從表1可以看出,雖然該課程包含了兩種不同的發(fā)動機的內(nèi)容,但其教學主題分別都有:基本組成、工作原理、發(fā)動機性能、附件系統(tǒng)等,存在一定的對應關系,可以進行兩種發(fā)動機異同點對比教學。但在慣常的教學設置中,任課教師和學生主要按照表1中所示的順序進行授課和學習,沒有特別設置對比教學環(huán)節(jié)。
(3)教學方式以老師課堂宣講為主,學生容易疲勞。課后練習主要是習題或者抄寫小結(jié),較少布置需要主動探究完成的學習任務,以便讓學生在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)課程各知識點的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)對課程的興趣,因此,學生課后學習的主動性較差。
3.2 在“學”的方面
(1)學習以記憶為主,掌握需分析前因后果的知識點較差,利用所學知識解決實際問題的能力不足。主要表現(xiàn)在利用原理、構(gòu)造知識解答隨外界環(huán)境、飛行條件變化,而改變操作設置的原因;利用原理、構(gòu)造知識分析不正常工作現(xiàn)象的內(nèi)在機理、預防處置措施原因等方面;往往知其然不知其所以然。比如:航空活塞發(fā)動機增加功率時,為什么要先推變距再推油門?燃氣渦輪發(fā)動機喘振時,為什么要收油門、頂桿增速?
(2)活塞部分知識點的掌握好于渦輪部分。按表1所列順序教學,航空活塞發(fā)動機在課程前半段講授,且知識點相對直觀和易于理解,學生掌握較好。而航空燃氣渦輪發(fā)動機在后半段講授,且知識點相對抽象和難于理解,學生掌握較差。
(3)一定程度上存在把航空活塞發(fā)動機和航空燃氣渦輪發(fā)動機類似知識點搞混淆的現(xiàn)象,掌握知識點不準確。比如:有少量學生會把航空活塞發(fā)動機的組成冠在燃氣渦輪發(fā)動機下;活塞發(fā)動機和燃氣渦輪發(fā)動機的不正常工作——爆震和喘振容易混淆;在發(fā)動機操控方面,兩種發(fā)動機燃調(diào)控制的對象不同,在快收油門時,活塞發(fā)動機會富油,而燃氣渦輪發(fā)動機會貧油,兩者容易混淆;起動過程,活塞發(fā)動機的順序是注油—起動—點火,燃氣渦輪發(fā)動機的順序是起動—點火—注油,也容易混淆。
(4)一部分學生課上不聽講,靠考前買復習題臨時突擊,習得的知識零碎、不系統(tǒng),知識點之間相互孤立,考后即忘,無法形成長久記憶和相關框架概念。
4? 課堂教學改革思考
“教”“學”兩方面的不足存在一定的對應關系,可采取如下措施進行完善。
(1)重新梳理課程的知識架構(gòu)。對于必須掌握的、關于動力裝置操作、設置、使用、不正常工作、預防處置措施知識點,從各章節(jié)中提煉出來,集中單獨列出,如表2中“教學/學習順序”列所示的第6、7項,使得這部分內(nèi)容更加突出,并在教材中補齊不正常工作的內(nèi)在機理、操作設置原因,講清楚“為什么”。在完成動力裝置組成、工作過程、性能特點、附件系統(tǒng)的“介紹”教學后,進行重點講解,不光要讓學生知其然,還要讓學生知其所以然。
(2)施行主題對比教學。如表2所示,設置“基本組成和工作原理”“具體工作過程”“發(fā)動機性能和特點”“附件系統(tǒng)組成與工作”“操作、設置、使用”“不正常工作及處置措施”六大主題,按表2第一列給出的順序,在每個教學主題中施行先活塞后渦輪的對比教學。
(3)劃分學習小組,給各組設置不同的課后主題作業(yè),加強課后作業(yè)考核。結(jié)合表2所示的幾大主題給每組設置合理的、形式多樣的課后作業(yè),考核時要求提交主題報告,并在課堂上組織小組討論、或讓負責該主題的小組向其他同學講解。將課堂的一部分時間還給學生,給學生主動學習、探究和展示的機會,鍛煉其對知識組織、歸納、分析的能力,用理論知識解決實際問題的能力,提高學生學習的主動性,并讓其在主動學習中發(fā)現(xiàn)課程樂趣。
5? 結(jié)語
(1)課程知識重新梳理、架構(gòu)、完善后,學生必須掌握的知識將更加突出,便于教師、學生集中講授、學習,也更有利于打通從原理構(gòu)造到操作使用各知識點的內(nèi)在聯(lián)系,真正讓學生學通該課程。
(2)打破慣常的先活塞后渦輪的教學順序,代之以活塞和渦輪相同主題的對比講授、討論和學習,有利于提高學生掌握知識的準確度,也能在一定程度上提高學生對渦輪部分知識的掌握。
(3)劃分學習小組,給各小組設置不同的主題作業(yè),以任務驅(qū)動學習,有利于提高學生的學習主動性,并找到課程樂趣。
這其中,(1)(2)是在“教”的方面,(3)是在“學”的方面。這些措施在一定程度上可解決《航空動力裝置》課堂教學目前存在的不足,最終都是為了讓學生掌握好該課程的重難點知識,為日后的飛行訓練打下必要的理論基礎。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部.普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)[Z].2012.
[2] 中國民用航空局飛行標準司.商用駕駛員執(zhí)照理論考試知識點(試行)(DOC NO.FS-ATSR-002A)[Z].2016.
[3] 中國民用航空局飛行標準司.航線運輸駕駛員執(zhí)照理論考試知識點(試行)(DOC NO.FS-ATSR-004A)[Z].2015.
[4] 中國民用航空飛行學院.《航空動力裝置》課程教學大綱[Z].2018.